Estimating machining-related energy consumption of parts at the design phase based on feature technology

Hu Luoke; Tang Renzhong; He Keyan; Jia Shun

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Estimating machining-related energy consumption of parts at the design phase based on feature technology

机译：基于特征技术估算设计阶段零件与加工相关的能耗

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To overcome the difficulties in previous researches about energy-efficient design of parts, a method to estimate machining-related energy consumption of parts at the design phase is proposed. The binary tree is constructed to describe the structure of a part, and each node in the binary tree represents one feature in the part. The material embodied energy, theoretical cutting energy consumption and air-cutting energy consumption of a feature can be calculated based on its design and manufacturing parameters. At the design phase, manufacturing parameters of a feature can be obtained by the method of feature mapping from design parameters. By adding up above three types of energy consumption, total energy consumption of a feature can be calculated. Further, by adding up total energy consumption of all features in a part, the energy consumption of this part can be estimated. The proposed method was demonstrated by estimating the energy consumption of a shaft part designed by an auto parts manufacturer, and meanwhile the measured energy consumption of the shaft part was acquired by experimental measurement. The estimation accuracy is analysed and verified by comparing the estimated value and measured value.

机译：为了克服以往在零件节能设计方面的研究困难，提出了一种在设计阶段估算与零件加工相关的能耗的方法。构造二叉树来描述零件的结构，并且二叉树中的每个节点代表零件中的一个特征。可以根据特征的设计和制造参数来计算特征的材料体现的能量，理论切割能耗和空气切割能耗。在设计阶段，可以通过特征映射的方法从设计参数获得特征的制造参数。通过将以上三种类型的能耗相加，可以计算特征的总能耗。此外，通过将一个部件中所有功能部件的总能耗相加，可以估算出该部件的能耗。通过估算汽车零件制造商设计的轴零件的能耗来证明该方法，同时通过实验测量获得轴零件的测量能耗。通过比较估计值和测量值来分析和验证估计精度。

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来源
《International Journal of Production Research》 |2015年第24期|7016-7033|共18页
作者
Hu Luoke; Tang Renzhong; He Keyan; Jia Shun;
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作者单位

Zhejiang Univ, Dept Mech Engn, Ind Engn Ctr, Hangzhou 310003, Zhejiang, Peoples R China;

Zhejiang Univ, Dept Mech Engn, Ind Engn Ctr, Hangzhou 310003, Zhejiang, Peoples R China;

Zhejiang Univ, Dept Mech Engn, Ind Engn Ctr, Hangzhou 310003, Zhejiang, Peoples R China;

Zhejiang Univ, Dept Mech Engn, Ind Engn Ctr, Hangzhou 310003, Zhejiang, Peoples R China;

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收录信息美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
energy-efficient design; feature technology; machining part; energy consumption estimation; binary tree;

机译：节能设计;功能技术;机械加工部件;能耗估算;二叉树;

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